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Tecnologia na área da eletricidade, da computação e da automação

Segundo Gordon Childe, arqueólogo australiano, a tecnologia envolve a satisfação das necessidades humanas por meio de atividades que produzem alterações no mundo material. Para tanto, a tecnologia combina a produção de conhecimento científico e a técnica - esforço prático de dominar e utilizar os recursos materiais. Dessa forma, percebe-se que a tecnologia é intrínseca ao ser humano, já que até mesmo a classificação dos períodos históricos, pela literatura ocidental, considera-a como padrão. Por exemplo, o período Paleolítico, marcado pela habilidade de produzir ferramentas e objetos cortantes, lascando-se alguma pedra, o período Neolítico, marcado pela sedentarização do ser humano e a Idade dos Metais, período caracterizado pelo uso do cobre, do ferro e do bronze.

O Iluminismo iniciou o uso da razão sistemática e retomou o desenvolvimento científico, o que, como resultado, estruturou as bases para as Revoluções Industriais e estabeleceu a tecnologia, de forma indissolúvel, na maneira de produzir mercadorias, conforme observou o historiador Eric Hobsbawm em "Era dos Extremos".

Além da forma de produzir, a tecnologia hoje, conforme demonstram Danielle Carvalho e Fernanda Silva , determina as relações comerciais. Países com maior acervo tecnológico impõem sob os demais uma balança comercial desigual, por meio da fabricação de produtos com maior valor agregado e de melhor qualidade, resultado do uso de tecnologia. Isso aumenta o lucro no preço final do produto e no alcance do número de mercados consumidores em escala global.

Para além das relações produtivas, a tecnologia, nos últimos anos, com o advento das redes sociais, passou a modificar as relações humanas, de maneira que Silva e Silva afirmam que o uso diário da internet causa conflitos familiares, como resultado da falta de diálogo, transtornos de ansiedade e déficit de atenção. Desse modo, percebe-se que a tecnologia faz parte de uma engrenagem que participa no desenvolvimento da humanidade.

Visto isso, percebe-se que o desenvolvimento tecnológico contemporâneo é indispensável a qualquer nação. Entre as vinte maiores empresas do mundo, segundo a Forbes em 2022, seis são da área de tecnologia. Nesse cenário, pode-se concluir que existe uma "guerra tecnológica" para o desenvolvimento de soluções para todos os setores: economia, pesquisa científica, medicina, social e energética, principalmente na área de eletricidade, automação e computação.

Eletricidade

No contexto da eletricidade, Thomas Edison e Nikola Tesla são exemplos notáveis de disputas pelo domínio do mercado de eletricidade, que estava em desenvolvimento durante o século XIX. Edison é conhecido pela invenção da lâmpada incandescente, enquanto Tesla é famoso por sua contribuição para o desenvolvimento do sistema de corrente alternada.

Naquele período, além da lâmpada incandescente, outras tecnologias relacionadas à eletricidade já estavam em desenvolvimento, como o telégrafo, que, por meio de sinais elétricos estabelecia um meio de comunicação mais rápido entre dois pontos distantes. Isso exigiu uma infraestrutura para lançar cabos de uma cidade a outra, e posteriormente de um continente a outro. O resultado desse trabalho contribuiu para o desenvolvimento do sistema de distribuição de energia, pois descobriu-se os problemas de se propagar sinais elétricos a longas distâncias via cabo, como a atenuação e o atraso de sinal.

Inicialmente, Edison desenvolveu as lâmpadas incandescentes, que funcionavam muito bem em um sistema de corrente contínua. Isso o levou a preferir este sistema de transmissão, já que ele também desenvolveu motores, baterias e medidores de consumo de energia que funcionavam bem com a corrente contínua. No entanto, seu interesse não era necessariamente fazer uso do sistema de distribuição mais eficiente, mas sim o mais lucrativo.

Nesse cenário, Tesla desenvolveu seu trabalho com campos magnéticos rotativos, o que foi determinante para estabelecer o sistema de corrente alternada. Ele descobriu que um campo magnético poderia ser gerado por dois campos alternados e defasados em 90 graus, o que permitiu que a energia elétrica pudesse ser transmitida em corrente alternada. Isso apresentou uma grande vantagem em relação a Edison: a distância para distribuição.

No sistema de corrente contínua, em função da resistência do condutor, produzia-se uma queda de tensão entre um terminal e outro. Quanto maior a distância para levar a energia elétrica, maior a resistência do condutor e, portanto, maior a queda de tensão, o que evidentemente não era interessante. Por outro lado, o sistema de corrente alternada superou essa deficiência, permitindo aumentar e diminuir a tensão para a transmissão a longas distâncias, diminuindo as quedas no condutor, pois a corrente é baixa sob altas tensões, o que causa um baixo consumo de potência pela elevada resistência do condutor. Assim, com essa possibilidade de aumentar e diminuir a tensão, o mercado de energia elétrica ganhou maior portabilidade e adotou o sistema de corrente alternada.

Computação

No contexto da computação, as disputas tecnológicas ao longo da história começaram no século XX e foram marcadas pela concorrência no desenvolvimento do hardware e do software. Nesse cenário, a guerra tecnológica é mais intensa, e entre as vinte maiores empresas de 2022, segundo a Forbes, seis são da área de tecnologia da computação, o que demonstra o tamanho e a força desse mercado, ainda jovem se comparado aos setores de exploração do primeiro setor da economia. A ideia de usar alguma máquina para realizar cálculos matemáticos não é nova. Já na Grécia Antiga, em 150 a.C, a Máquina de Anticítera foi criada com o objetivo de calcular os ciclos do calendário solar e lunar. Além disso, nos séculos XVII e XVIII, Blaise Pascal e Charles Babbage, respectivamente, contribuíram com a calculadora decimal Pascalina e a Máquina Diferencial para cálculos com polinômios.

No entanto, foi no século XX que aconteceram os grandes avanços na computação. Resultado dos avanços na eletricidade, eletrônica e matemática, como o transistor – desenvolvido no Laboratório Bell Telephone por William Shockley, John Bardeen e Walter Brattain – e a contribuição de Alan Turing, que concebeu o modelo teórico de um computador e desenvolveu a complexidade de algoritmos, marcou a pesquisa em inteligência artificial. A partir disso, a computação evoluiu rapidamente.

Em um primeiro momento, com o advento da Segunda Guerra Mundial, os Estados Unidos saíram na frente na corrida de desenvolvimento dos primeiros computadores. O ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), desenvolvido por John Presper Eckert e John Mauchly, era capaz de realizar 500 multiplicações por segundo, mas consumia muita energia. A partir desse projeto, John Von Neumann propôs soluções que modelavam a arquitetura do computador como um sistema nervoso. Desse modo, o computador passou a codificar e armazenar informações em uma memória, o que trouxe maior rapidez, versatilidade e capacidade de modificação.

A partir dessa contribuição de Neumann, nos Estados Unidos, começou-se uma verdadeira corrida para a popularização dos computadores. A Microsoft, fundada por Bil Gates e Paul Allen lançou o Altair 8800. Em seguida, a Apple, fundada por Steven Wozniak e Steve Jobs, trouxe para o mercado uma nova experiência da interação do usuário e a máquina, por meio do Macintosh. De forma paralela, a IBM também entrou nesse nicho com o lançamento do Commodore e o Compaq. Com isso, a ideia de computadores pessoais se popularizou e mais empresas entraram nessa disputa para conquistar este novo mercado.

Entretanto, recentemente, essa disputa, trouxe ao mercado uma nova tecnologia, os processadores da própria Apple, que antes utilizava os processadores Intel, lançou chips com a arquitetura ARM, que reduz o consumo de energia sem perda de desempenho. O que, abre um novo cenário para empresa, uma vez que, a partir de agora, pode integrar todo o produto com fabricação própria, como resultado, além de vislumbrar melhorias em seus produtos, aumenta a margem de lucro. Visto isso, como não há nada que impede outras empresas a utilizar a arquitetura ARM, pode ser um movimento que as concorrentes podem aderir e se mobilizar para começar a desenvolver chips próprios.

Além do mercado de hardware, o software também é um nicho muito disputado. Nesse contexto, há a concorrência para aplicações de sistemas operacionais para aplicações na linha de pcs e na linha de mobile, como o Windows da Microsoft e o macOS da Apple, para computadores, e, o Android e o iOS para celulares. Além disso, com o desenvolvimento da internet a partir da ARPANET e da contribuição de Tim Berners-Lee com o uso de hipertextos para compartilhar informações. Surgiram os buscadores, sendo o Yahoo, o primeiro a fazer sucesso e dominar os serviços de busca até 1998, quando surgiu o Google, com um novo jeito de realizar buscas, ao fazer de rankear as páginas por qualidade do conteúdo, como o Yahoo fazia, trouxe o algoritmo PageRank, que tornoou os resultados de pesquisa mais rápido e leve, além de rankear as páginas pela popularidade. Com isso, hoje, não é dificil concluir que o Yahoo perdeu o seu espaço de mercado, fornecendo ainda, o seu popular serviço de e-mail.

Com o lançamento da ferramenta ChatGPT, da OpenIA, se estabalece uma nova mudança de paradigma quanto a forma de se navegar na internet. O ChatGPT, assim como a Google fez em 1998, traz uma novidade, o uso de inteligência artificial que gera respostas em linguagem natural para perguntas. Treinada com técnicas de aprendizado de máquina, a inteligência artificial, interage com o usuário por meio de um chat e retorna no seu resultado de pesquisa, exatamente aquilo que o usuário deseja e não uma lista de páginas em que seria necessário fazer um filtro das informações. Apesar de estar na fase de testes, essa tecnologia promete trazer novas aplicações e mudar a forma que o usuário interage com a internet.

Automação

A automação industrial, em essência, significa desenvolver e fazer uso de tecnologias com o objetivo de aumentar a produtividade, a eficiência e a segurança das operações industriais. Seu início pode ser traçado a partir do século XVIII, momento em que surgiram as primeiras máquinas a vapor. Essa tecnologia revolucionou o modo de produção, pois passou-se a utilizar a energia mecânica para realizar tarefas que antes eram realizadas de forma manual, o que representou um ganho significativo de produtividade na época.

O avanço da indústria automobilística fomentou as primeiras concorrências na produção de tecnologia na área de controle e automação. No início do século XX, com a ideia de melhorar a eficiência por meio de inovações e soluções tecnológicas bem estabelecidas, as fábricas implementavam a "automação analógica". Isso significa que o controle de equipamentos, como motores e bombas, era feito principalmente por meio de componentes eletromecânicos, como relés e eletroválvulas.

Devido ao aumento da complexidade dos quadros de relés à medida que os processos industriais cresciam, a subsidiária da General Motors Corporation, a Hidramatic Division, iniciou um processo para substituí-lo por um "controlador de máquina padrão". Isso fomentou uma disputa entre empresas como a 3I (International Instruments Inc), Allen-Bradley e a DEC (Digital Equipment Corporation) para o lançamento daquele que seria o primeiro controlador lógico programável. No entanto, a empresa que apresentou a melhor aplicação foi a Bedford Associates, com o Modicon 084, que possuía uma linguagem de programação semelhante aos diagramas elétricos e robustez para operar em áreas industriais. Dessa forma, a General Motors, como responsável pelo projeto, lançou-o no mercado e saiu na frente com o uso dessa nova tecnologia na linha de produção, sendo a primeira a reestruturar a linha de produção e modernizar a indústria.

Com a popularização dos computadores e microprocessadores, a automação deu mais um passo importante. O acesso a esses recursos possibilitou que mais pessoas pudessem trabalhar, estudar e desenvolver tecnologias. Surgiram então os softwares para a criação de sistemas integrados, nos quais, para cada processo ou demanda, pode-se desenvolver uma tela personalizada para monitorar e controlar algum processo a partir de um único computador.

Atualmente, com o crescente aumento de pesquisas e de mão de obra mais qualificada, a automação industrial continua evoluindo. Mas, diferente do que aconteceu no século XX, em que as empresas promoviam o desenvolvimento da maior parte da tecnologia, hoje, dentro das universidades e em startups surgem muitas soluções. Há aplicações que embarcam inteligência artificial em algum controlador, aplicações que desenvolvem tecnologias de IoT - Internet das coisas – e, aplicações de modelagem de sistemas de controle. Além disso, é possível desenvolver projetos personalizados para cada aplicação, por meio dos sistemas embarcados, com um elevado grau de flexibilidade e portabilidade, capaz de atender clientes com grande representatividade no mercado, bem como, aplicações para clientes menores e aplicações domésticas.